Bài viết Mô hình đa tác tử cho bài toán ứng phó sóng thần ở Việt Nam giới thiệu việc áp dụng ABMS cho bài toán ứng phó sóng thần, được áp dụng tại Việt Nam; Hiện trạng của hệ thống đa tác tử, i.e. Multi Agent Systems – MAS.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 MƠ HÌNH ĐA TÁC TỬ CHO BÀI TỐN ỨNG PHÓ SÓNG THẦN Ở VIỆT NAM Nguyễn Phương Anh1, Hùng Cường1, Lê Nguyễn Tuấn Thành2 Tổng Công ty Bảo hiểm PVI Trường Đại học Thuỷ lợi, email: thanhlnt@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU Lịch sử giới ghi nhận nhiều trận sóng thần có sức tàn phá khủng khiếp Ngày 11/03/2011 (UTC), trận động đất xảy ngồi khơi Tohoku thuộc Nhật Bản, gây sóng thần lan dọc bờ biển Thái Bình Dương 20 quốc gia, bao gồm bờ biển phía Tây Bắc Nam Mỹ Thảm hoạ kép gây nhiều thiệt hại nghiêm trọng với 15,863 người thiệt mạng, 5,901 người bị thương, 4,414 người tích phá huỷ 114,591 ngơi nhà [1] Việt Nam, với vị trí địa lý đặc biệt khu vực Đơng Nam Á, bị ảnh hưởng sóng thần động đất Nguy sóng thần Việt Nam khơng lớn, tồn tại, cần phải chuẩn bị tốt thảm họa xảy [2] Giảm thiểu tối đa thiệt hại sóng thần gây ra, mặt người sở hạ tầng, mục tiêu hàng đầu nhà quản lý, nhà khoa học Để giải tốn quản lý sóng thần, hệ thống phức tạp khác, cách tiếp cận mơ hình hố mơ hướng tác tử (Agent-Based Modelling and Simulation – ABMS) nhà nghiên cứu áp dụng nhiều thập kỷ [3] Nhiều tảng, tuân theo cách tiếp cận này, phát triển, tiêu biểu NetLogo [3], GAMA Trong báo này, giới thiệu việc áp dụng ABMS cho tốn ứng phó sóng thần, áp dụng Việt Nam Các phần báo tổ chức sau Trong phần hai, giới thiệu trạng hệ thống đa tác tử, i.e Multi- Agent Systems – MAS Sau chúng tơi trình bày mơ hình ứng phó sóng thần kết mơ dựa mơ hình Cuối phần kết luận hướng phát triển HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ Mơ hình hố mô hướng tác tử giúp nghiên cứu hệ thống phức tạp (e.g hệ thống ứng phó sóng thần) dạng tập hợp cá thể (thông minh, tự trị), gọi tác tử (agent), cách tiếp cận thực nhiều nhà nghiên cứu Mặc dù khơng có định nghĩa thống khái niệm tác tử chấp nhận toàn nhà nghiên cứu, hình ảnh thường, sử dụng để minh hoạ tác tử, Hình Hình Mơ hình tác tử trí tuệ nhân tạo Theo định nghĩa này, tác tử tương tác với tác tử khác, nhận thức mơi trường xung quanh, đưa hành động thích hợp Theo Ferber, hệ thống đa tác tử, bao gồm nhiều tác tử tương tác với nhau, chia thành hai loại chính: MAS hướng tác tử (ACMAS) MAS hướng tổ chức (OCMAS) Cách tiếp cận ACMAS tập trung vào khía cạnh cá nhân hỗ trợ mô 139 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 vi mô Tuy nhiên, việc bỏ qua khía cạnh xã hội – tổ chức dẫn đến số yếu điểm, bao gồm khó khăn cho việc dự đốn cách hành xử tồn hệ thống, vấn đề bảo mật… Trong đó, OCMAS tập trung vào khía cạnh xã hội – tổ chức hệ thống, hỗ trợ mô vĩ mô sử dụng để đánh giá chất lượng tổ chức MƠ HÌNH HỐ ỨNG PHĨ SĨNG THẦN Ở VIỆT NAM Thử nghiệm chúng tơi thực dựa tình giả định: có động đất 9.0 richter ngồi khơi biển Đơng, khu vực Manila Trench, gây sóng thần với cột sóng cao 5m dọc bờ biển thành phố Nha Trang Khi nhận thơng báo đợt sóng thần xảy ra, người dân, bao gồm khách du lịch, cố gắng di chuyển điểm trú ẩn bố trí sẵn đất liền Mục đích thử nghiệm tìm phương án ứng phó giúp giảm thiểu tối đa số lượng thương vong, cách tối đa hoá số người sơ tán vào điểm trú ẩn Công cụ sử dụng để mơ hình hố mơ NetLogo [3] Khu vực thử nghiệm, Hình 2, phần thành phố Nha Trang, vị trí 109.1852,12.2316:109.2132,12.2504 tốc độ di chuyển, bán kính quan sát để tìm đường đến điểm trú ẩn gần Sóng thần, di chuyển từ ngồi biển vào, có hai thuộc tính: thời điểm bắt đầu tốc độ di chuyển trung bình ngồi biển Khi vào đất liền, tốc độ sóng thần giảm dần dừng hẳn tốc độ Tốc độ thời điểm tiếp cận bờ biển lớn khả sâu vào đất liền sóng thần cao Ngồi ra, hình mơ thuộc ba trạng thái: 1) ngập nước, vị trí nằm phạm vi chuyển sóng thần; 2) an tồn, vị trí nằm điểm trú ẩn; 3) đường (road), vị trí nằm đường thành phố Giao diện 2D chương trình Hình 3, với hình mơ Bên tay trái hình tham số đầu vào cho tác tử người, tham số cho sóng thần, tham số toạ độ bờ biển, thời gian mơ phỏng, vị trí điểm trú ẩn Bên tay phải hình kết q trình mơ theo thời gian thực, gồm: thống kê số người tử vong, sơ tán thành công, khu vực nguy hiểm; thống kê tốc độ sóng thần Ngồi ra, thực mơ 3D, Hình Hình Giao diện 2D chương trình Hình Khu vực nghiên cứu, lấy từ OpenStreetMap Mơ hình gồm tác tử người với ba trạng thái: 1) tử vong (dead); 2) sơ tán vào điểm trú ẩn an toàn (evacuated); 3) khu vực nguy hiểm (in-danger), tương ứng với ba màu đỏ, xanh, vàng Mỗi tác tử người có thuộc tính 140 Hình Q trình mơ 3D Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 Dựa mơ hình đề xuất, thiết kế hai kịch với hai chiến thuật đặt điểm trú ẩn Ở chiến thuật 1, chúng tơi đặt điểm trú ẩn vị trí rìa bên trái khu vực nghiên cứu Ở chiến thuật 2, đặt điểm trú ẩn trung tâm khu vực nghiên cứu Ở hai kịch bản, đặt điểm trú ẩn nơi giao nhiều đường Ngoài ra, tham số khác sử dụng hai kịch giống nhau, cụ thể: số điểm trú ẩn: 7; Số lượng tác tử người: 300; Tốc độ di chuyển trung bình tác tử người: 50; Thời điểm xuất sóng thần: 30; Tốc độ di chuyển trung bình sóng thần ngồi biển: 200; Toạ độ X bờ biển: 32; Tổng thời gian chạy mô phỏng: 750 ticks Chúng chạy mô 10 lần cho kịch thu kết Bảng Bảng đưa khuyến nghị việc đặt điểm trú ẩn nên vị trí trung tâm thành phố nơi giao nhiều đường Bảng Kết mô kịch Bảng Kết mô kịch STT # Tử vong # Sơ tán #Nguy hiểm 60 143 97 55 153 92 76 158 66 42 156 102 89 164 47 50 165 85 72 163 65 45 146 109 73 155 72 10 44 163 93 TB 60.60 156.60 82.80 % 20.20% 52.20% 27.60% STT # Tử vong # Sơ tán #Nguy hiểm 53 106 141 KẾT LUẬN 53 117 130 54 113 133 60 111 129 54 120 126 62 127 111 31 108 161 41 99 160 52 104 144 10 38 105 157 TB 49.80 111.00 139.20 Trong báo này, áp dụng cách tiếp cận mơ hình hố mơ hướng tác tử cho tốn quản lý sóng thần Mơ hình ứng phó thử nghiệm thành phố Nha Trang, Việt Nam Mặc dù khả sống sót tác tử người phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí ban đầu tác tử nhận thơng tin sóng thần, mức độ hiểu biết đường thành phố, tốc độ sóng thần vào đất liền…, chiến thuật sử dụng để đặt điểm trú ẩn đóng vai trò quan trọng giúp tăng khả sống sót người dân % 16.60% 37.00% 46.40% TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhìn vào hai bảng kết quả, thấy tỷ lệ tử vong hai kịch không chênh lệch nhiều (~3.5%, với 16.60% kịch so với 20.20% kịch 2) Tuy nhiên, tỷ lệ tác tử sơ tán vào điểm trú ẩn đặc biệt tỷ lệ tác tử khu vực nguy hiểm kịch tốt hẳn so với kịch 1, ~16% Dựa vào đó, [1] Koketsu, K., et al.: A unified source model for the 2011 Tohoku earthquake 2011 [2] Ca, V T., Xuyen, N D.: Tsunami risk along vietnamese coast 2008 [3] Wilensky, U., Rand, W.: An Introduction to Agent-Based Modeling - Modeling Natural, Social, and Engineered Complex Systems with NetLogo 2015 141 ... mơ hình hố mơ hướng tác tử cho tốn quản lý sóng thần Mơ hình ứng phó thử nghiệm thành phố Nha Trang, Việt Nam Mặc dù khả sống sót tác tử người phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí ban đầu tác. .. trình Hình 3, với hình mơ Bên tay trái hình tham số đầu vào cho tác tử người, tham số cho sóng thần, tham số toạ độ bờ biển, thời gian mô phỏng, vị trí điểm trú ẩn Bên tay phải hình kết trình mô. .. thể: số điểm trú ẩn: 7; Số lượng tác tử người: 300; Tốc độ di chuyển trung bình tác tử người: 50; Thời điểm xuất sóng thần: 30; Tốc độ di chuyển trung bình sóng thần ngồi biển: 200; Toạ độ X bờ